硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中的浸出机理

对硅锌矿在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的浸出行为进行了系统研究,揭示浸出反应机理,阐明其难以浸出的内在原因。结果表明:硅锌矿浸出反应方程为Zn2SiO4(s)+(2i-4)NH3(aq)+4NH4+=2[Zn(NH3)i]2++SiO2(s)+2H2O(l),i=1～4。浸出中,硅锌矿中的硅溶解进入溶液,再以无定形SiO2形态从溶液中析出。SiO2在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中的溶解度很低,仅略高于0.3 g/L,而其从溶液中的析出速度非常缓慢,是硅锌矿在该体系中难以浸出的主要原因。当液固质量比从5提高至500时,锌浸出率将从2.72%提高至84.15%。

CuCl2-H2O体系和FeCl3-H2O体系络合物拉曼光谱研究与溶液拉曼定量分析探索

详细研究了CuCl2-H2O体系和FeCl3-H2O体系络合物拉曼峰。对于CuCl2-H2O体系,认为286cm-1峰可能是[CuCl4]2-和[CuCl6]4-等Cu2+和Cl-形成的各种形式络合物的特征峰叠加的结果,412 cm-1峰可能是以[Cu(H2O)4]2+和[Cu(H2O)6]2+为主的Cu2+的水合物的特征峰叠加在一起形成的;通过对特征峰参数的分析得到了286和412 cm-1特征峰的强度与3 400 cm-1左右水的O—H伸缩振动最强峰强度之比(I1/I3 400和I2/I3 400)以及这两个特征峰的积分面积(A1和A2)和浓度的定量关系曲线,从络合物角度实现了对CuCl2溶液的定量分析。对于FeCl3-H2O体系认为173和331 cm-1两个特征峰可能都是归属于FeCl3在水溶液中最常见的络合形式—[FeCl4]-,173 cm-1峰形很宽可能是由于Fe3+和Cl-形成的其他各种形式络合物,如[FeCl]2+,[FeCl2]+等的特征峰叠加的结果,331 cm-1之后的弱宽峰可能是以[Fe(H2O)4]3+,[Fe(H2O)6]3+为主的Fe3+的水合物的特征峰叠加在一起而形成的;通过对特征峰参数的分析得到了331 cm-1特征峰的积分面积A2以及173和331 cm-1特征峰的积分面积A1和A2之比与浓度的定量关系曲线,从络合物角度实现了对FeCl3溶液的定量分析。

NH_3-CO_2-H_2O体系热力学汽液平衡计算应用

基于Edwards模型对NH3 CO2 H2 O体系进行了热力学平衡模拟计算 ,开发了在较稀浓度范围内收敛性较好的计算程序 ,所得计算结果与文献实验数据的偏差在允许范围之内。对尿素流程冷凝工段的闪蒸过程进行了模拟计算 ,结果同实验数据及设计数据吻合较好。

Na_2CO_3-Na_2B_4O_7-H_2O三元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系 Na2 CO3- Na2 B4 O7- H2 O 2 88K时的相平衡及平衡液相的主要物化性质 (密度 ,电导率 ,p H)。研究发现 :该三元体系为简单共饱和型 ,无复盐及固溶体形成 ,根据溶解度数据绘制出相图 ,相图中单变量曲线所对应的平衡固相分别为 :Na2 CO3· 10 H2 O,Na2 B4 O7· 10 H2 O。并简要讨论了物化性质的变化规律。

硅锌矿在(NH_4)_2SO_4-NH_3-H_2O体系中高液固比下的浸出动力学

通过实验研究硅锌矿在（NH4）2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学。采用粒径为96~109μm的纯硅锌矿样品,在液固质量比为200时,考察搅拌速度、反应温度及总氨浓度对锌浸出率的影响。研究结果表明：提高温度和总氨浓度能显著提高浸出速率,而当搅拌速度大于250 r/min时,其对浸出速率的影响较小;浸出过程遵循孔隙扩散控制粒子模型,扩散与化学反应并非仅发生于颗粒外表面,而是发生在整个外表面及孔隙内部,浸出速度受孔隙扩散控制;浸出过程的表观活化能与反应级数分别为71.35 kJ/mol和4.27。

NH_4Cl-NH_3-H_2O体系浸出氧化锌矿

介绍了氯化铵 氨配合浸出法直接从氧化锌矿提取锌新工艺 .该工艺采用氯化铵 氨水溶液作浸出剂 ,使之与氧化锌矿反应得锌氨配合离子 ,在浸出的同时将杂质砷、锑、铁、硫酸根和碳酸根除去 .实验结果表明 :时间、液固比对锌浸出率影响显著 ,而温度对锌浸出率影响不大 ;在综合浸出条件下 ,锌浸出率大于 6 8% ,氨溶锌浸出率大于 93.88% (质量分数 ) ;胶体吸附除砷、锑效果明显 ,浸出液中砷、锑质量浓度可降至 0 .2 5mg·L- 1 ,铁质量浓度可降至 0 .15mg·L- 1 以下 ,氯化钙、氯化钡可将碳酸根和硫酸根几乎除尽 ,其他杂质元素含量也极低 .该浸出液净化容易 ,特别适合制电锌或锌粉 .本法具有工艺简单、能耗低、污染小、原料适应性广等优点 .

La_2O_3-H_3BO_3-C体系高温烧结过程的相组成研究

采用TG-DTA和XRD等分析手段对La2O3-H3BO3-C体系高温烧结过程中的相组成进行了研究。结果表明:在82~390℃之间,发生了H3BO3的三阶段脱水反应,第一阶段为82~153℃,生成了HBO2;第二阶段为153~222℃,生成了H2B4O7;第三阶段为287~390℃,生成了B2O3。在836~1 400℃时,主要是La2O3与B2O3反应生成LaB3O6和LaBO3。在1 450℃的高温下,La2O3、B2O3和C共同作用生成LaBO3和B4C,此时LaBO3相占主要地位,计算得到其晶胞参数为:a=7.955,b=8.160,c=6.499,属于单斜晶系。在1 500℃时,LaBO3和B4C反应生成LaB4、B和LaB6;LaB4和B进一步烧结生成LaB6,其生成率随烧结时间延长而增加,计算得到其晶胞参数为:a=4.156,属于立方晶系。

低品位氧化锌矿在NH_3-NH_4HCO_3-H_2O体系中的浸出动力学研究(英文)

对高钙低品位氧化锌矿在NH3-NH4HCO3-H2O体系中的浸出动力学进行了系统研究.研究结果表明,氧化锌矿浸出过程遵循"未反应核缩减"模型,即遵循动力学方程:1-(1-α)1/3=k.t.反应的表观活化能Ea=6.489 kJ/mol,浸出过程由外扩散过程控制.增强搅拌强度、提高总氨浓度及反应温度均可加快该矿石中锌的浸出速率,并在一定范围内提高锌的浸出速率.

扩展UNIQUAC方程求NH_3-CO_2-H_2O-urea体系液相活度系数的新方法

扩展UNIQUAC方程是求弱电解质体系液相活度系数的有效方法。基于该方法,将“物种群”的概念引入扩展UNIQUAC方程中用于求解NH3-CO2-H2O-urea体系的液相活度系数,以“物种群”间的交互作用参数代替实际物种间的交互作用参数, 从而减少参数个数,简化了模型,该方法为求解多组分易挥发弱电解体系的汽液相平衡提供了一种新的方法。对尿素流程中低压范围的NH3-CO2-H2O-urea体系的汽液平衡进行了模拟计算,并同实际数据进行了比较。模型计算所得平衡气相压力值与实验值的平均相对误差为12.36%,优于Isla原模型计算的相对误差值(15.95%)。采用该模型对汽提液进行闪蒸计算,结果同设计数据吻合较好。

K_2CO_3-Na_2CO_3-H_2O三元体系288K相平衡研究

采用等温溶解平衡法研究了三元体系K2 CO3 -Na2 CO3 -H2 O 2 88K时的相平衡及平衡液相的主要物化性质 (密度 ,电导率 ,pH)。研究发现 :该三元体系有复盐NaKCO3 ·6H2 O形成 ,根据溶解度数据绘制了相图 ,相图中有 2个共饱点E、F ,三条单变度曲线AE、BF、EF ;平衡固相分别为K2 CO3 ·3/ 2H2 O、Na2 CO3 ·10H2 O、NaKCO3 ·6H2 O。实验结果表明K2 CO3 对Na2 CO3 有强烈的盐析作用 ;并简要讨论了实验结果。

NH_4Cl-NH_3-H_2O体系浸出黄铁矿烧渣中铜的动力学

采用NH4Cl-NH3-H2O体系研究了从黄铁矿烧渣中回收有价金属,并研究了铜的浸出动力学。在液固体积质量比20mL∶1g、添加10%次氯酸钙作为氧化剂条件下,考察了搅拌速度、氨浓度、黄铁矿烧渣粒度及反应温度对烧渣中铜浸出速率的影响。理论分析结果表明:黄铁矿烧渣中铜的浸出过程符合块矿浸出的反应区域模型,其宏观动力学方程为1-2/3α-(1-α)2/3=4.34×10-5c0.39d0-2exp(-14300/RT),反应的表观活化能为14.3kJ/mol,反应受灰分层内扩散控制。

K_2CO_3-KCl-K_2B_4O_7-H_2O四元体系298K介稳相平衡的实验研究

采用等温蒸发法研究了K2CO3-KCl-K2B4O7-H2O四元体系298 K介稳平衡相关系,并测定了该体系达介稳平衡时液相的密度、折光率和pH值等物化性质。根据实验数据,绘制了该体系298 K的介稳相图及物化性质-组成图。结果表明:该四元体系属简单共饱型,无复盐或固溶体形成;其溶解度等温图含有一个共饱点、三条单变量曲线和3个结晶相区。3个结晶相区分别对应于K2B4O7.4H2O,K2CO3.32 H2O和KCl。共饱点的平衡液相组成为w(K2CO3)=51.57%,w(KCl)=1.09%,w(K2B4O7)=1.29%,所对应的平衡固相为K2CO3.32 H2O+KCl+K2B4O7.4H2O。

Na2CO3-H2O体系人工流体包裹体中CO3^2-离子的显微拉曼光谱研究

本实验利用显微激光拉曼光谱技术,采用可视融合SiO2毛细管样品,在室温(293K)下,针对200cm-1～4000cm-1光谱区间,原位采集了Na2CO3-H2O体系水溶液包裹体的拉曼光谱.并且,在分析包裹体特征拉曼光谱基础上,对流体包裹体中的CO23-离子浓度开展定量分析工作.实验结果显示,水溶液包裹体中CO23-离子具有明显的拉曼特征峰,且其特征峰强度随离子浓度的增加而增强.对CO23-离子的定量分析结果,揭示CO23-离子特征峰的强度参数(I)———CO23-离子特征峰和水O-H伸缩振动特征峰面积比———与CO23-离子浓度(c(CO23-))之间存在函数关系:c(CO23-)=-1244(I)2+132.4(I)+0.042;同时,也证实水是盐水体系水溶液包裹体拉曼定量分析的合适内标,其与检测物的拉曼强度比是具有定量分析价值的参数;此外,还反映排除主矿物拉曼信号干扰,准确获取CO23-离子拉曼特征峰有助于流体包裹体中CO23-离子的精确定量.此次研究结果表明显微激光拉曼光谱技术能够有效应用于水溶液流体包裹体中CO23-离子的定量分析,其不失为流体包裹体成分定量分析的一种实用手段.

2MgO·2B_2O_3·MgCl_2·14H_2O-MgCl_2-H_2O体系30℃相平衡

用相平衡方法研究2MgO·2B2O3·MgCl2·14H2O在30℃不同质量分数MgCl2水溶液中的溶解转化产物及其溶解度.结果表明,该复盐在MgCl2的质量分数0～2%浓度范围,发生不同步溶解并转化为多水硼镁石(2MgO·3B2O3·15H2O);在MgCl2的质量分数2%～13.8%浓度范围,转化为柱硼镁石(MgO·B2O3·3H2O),这一结果比文献报导的该硼酸盐的形成温度低了13℃,为盐湖硼酸镁矿物柱硼镁石形成的解释提供了物理化学依据;而在MgCl2质量分数大于13.8%时,同步溶解,不发生转化.提出了溶解相转化反应机理.

热力学模型研究KNO_3-K_2SO_4-H_2O和KNO_3-KCl-H_2O体系溶解度

用Pitzer-Simonson-Clegg热力学模型(PSC模型),分别拟合KCl-H2O、K2SO4-H2O、KNO3-H2O体系以及KNO3-K2SO4-H2O和KNO3-KCl-H2O体系水活度和溶解度实验数据,得到二元参数和三元离子相互作用参数,并以此计算3个二元盐水体系溶解度相图,及2个三元盐水体系在不同温度下的溶解度,结果表明计算值与实验值一致。

NH_3-CO_2-H_2O体系浸出锌焙烧砂试验研究

采用NH3CO2H2O体系对锌焙烧砂进行浸出,研究了浸出过程中影响锌浸出率的因素,以及其他主要元素在浸出过程中的浸出情况,得到了最佳工艺条件,使锌焙烧砂的锌浸出率达到75.38%,可溶锌一次浸出率达91.74%。

NH_3-NH_4HCO_3-H_2O体系浸出钢铁厂含锌烟灰

研究了在NH3-NH4HCO3-H2O体系下,以钢铁厂含锌烟灰为原料,影响锌浸出的因素。实验表明：影响锌浸出率的主要因素为氨浓度和浸出时间;较优的工艺条件是总氨浓度9.0mol/L、浸出温度40℃、浸出液初始pH值11.0-11.5、搅拌速度400r/min、液固比4∶1、浸出时间1h。

Zn(II)-NH_4·HCO_3-NH_3-H_2O体系雾化干燥机理研究

以Zn(II)-NH4·HCO3-NH3-H2O溶液为原料,通过雾化干燥、煅烧获得超细氧化锌。试验表明,雾化溶液中游离氨浓度对干燥过程的固体形貌影响较大,随着溶液中游离氨浓度的降低,干燥产物由针状颗粒按照针状颗粒与球形颗粒混合物、球形颗粒顺序演变。对干燥机理进行分析,干燥过程按照氨与水的挥发、前躯体析出、水分蒸发及前躯体分解四个环节依次进行。NH3分子在干燥过程中,先后起Zn2+配体、传递Zn2+及控制Zn的析出方向等作用。液滴与热空气接触后,雾滴与热空气基本保持同步运动,干燥产品基本为碱式碳酸锌。

25℃NH_3-K_2SO_4-(NH_4)_2SO_4-H_2O体系相平衡的研究

用等温法测定了 2 5℃NH3 K2 SO4 (NH4) 2 SO4 H2 O体系的液固相平衡数据 ,结果表明 ,随着液相中自由氨浓度的增加 ,硫酸钾和硫酸铵的溶解度都在明显降低。依据实验数据绘制的相图 ,提出了氨盐析法从硫酸氢钾水溶液中提取硫酸钾和硫酸铵的生产工艺 ,并对此工艺进行了分析计算。

C_3A-CaSO_4·2H_2O-CaCO_3-H_2O体系水化性能的研究

研究了C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系水化性能,通过X-射线衍射仪、差热分析仪对该体系进行了物相分析,采用量热试验对其水化历程进行了分析.结果表明:CaCO3的引入阻碍了反应产物AFt向AFm转化,提高了AFt的稳定性;CaCO3提供的CO23-导致AFm向单碳铝酸盐转化,而该转化重新提供的SO24-又促进AFm向AFt转化,从而使AFm不稳定;掺入12.5%(质量分数)CaCO3和12.5%(质量分数)CaSO4.2H2O后,C3A-CaSO4·2H2O-CaCO3-H2O体系放热峰较纯C3A体系放热峰增强、前移,其峰值及峰值出现的时间介于纯C3A和单掺25%CaCO3体系之间,第1放热峰为C3A初始水解和AFt形成所致,第2放热峰为AFt向AFm转化以及碳铝酸盐水化物形成所致,第3放热峰为碳铝酸盐水化物大量形成所致.